[发明专利]一种钙钛矿墨水及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种钙钛矿墨水的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

将第一钙钛矿前驱体和第二钙钛矿前驱体与富氢卤键溶剂混合，原位反应生成钙钛矿墨水。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述富氢卤键溶剂为酰卤溶剂；

优选地，所述酰卤溶剂包括酰氟溶剂、酰氯溶剂、酰溴溶剂或酰碘溶剂中的任意一种或至少两种的组合，优选为酰氟溶剂；

优选地，所述酰氟溶剂包括苯甲酰氟溶剂、2,3,4,5-四氟苯甲酰氟溶剂、4-甲酰基苯甲酰氟溶剂、4-氯苯甲酰氟溶剂、4-溴苯甲酰氟溶剂、4-乙酰苯甲酰氟溶剂、4苯基苯甲酰氟溶剂、4-(2-甲基-2-丙基)苯甲酰氟溶剂、3,5-二氯-2,4-二氟苯甲酰氟溶剂、间三氟甲基苯甲酰氟溶剂、对三氟甲基苯甲酰氟溶剂、3-氯-4-(三氟甲基)苯甲酰氟溶剂、2-(三氟甲基)苯甲酰氟溶剂、4-(三氟甲氧基)苯甲酰氟溶剂、2-萘酰氟溶剂、1,3-苯二甲酰二氟溶剂、1,4-苯二甲酰二氟溶剂或2,3,5,6-四氟-4-三氟甲基苯甲酰氟溶剂中的任意一种或至少两种的组合。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述第一钙钛矿前驱体包括MAX、FAX'或CsX”中的任意一种或至少两种的组合，其中X、X'和X”独立地包括Cl、Br或I中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述第一钙钛矿前驱体的摩尔浓度为0.5-2mol/L；

优选地，所述第一钙钛矿前驱体和富氢卤键溶剂的质量体积比为(0.1-1.5)g:(0.1-2)mL；

优选地，所述第二钙钛矿前驱体包括PbY₂、SnY'₄或GeY”₄中的任意一种或至少两种的组合，其中Y、Y'和Y”独立地包括Cl、Br或I中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述第一钙钛矿前驱体和第二钙钛矿前驱体的摩尔浓度比为1:(1-1.15)。

4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述混合的方式包括搅拌、超声或震荡中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述原位反应的时间为1-60min，优选为10-30min；

优选地，所述原位反应的温度为室温。

5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

将摩尔浓度比为1:(1-1.15)的第一钙钛矿前驱体和第二钙钛矿前驱体与酰卤溶剂混合，原位反应1-60min生成钙钛矿墨水；

其中，所述第一钙钛矿前驱体的摩尔浓度为0.5-2mol/L，所述第一钙钛矿前驱体和酰卤溶剂的质量体积比为(0.3-1.5)g:(0.1-2)mL。

6.一种钙钛矿墨水，其特征在于，所述钙钛矿墨水通过权利要求1-4任一项所述的制备方法制备得到。

7.一种钙钛矿粉末，其特征在于，所述钙钛矿粉末通过权利要求5所述的钙钛矿墨水干燥制备得到；

优选地，所述干燥的方法包括真空干燥、冷冻干燥、沸腾干燥或喷雾干燥中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述干燥的温度小于等于150℃，优选为50-150℃。

8.一种钙钛矿薄膜，其特征在于，所述钙钛矿薄膜通过方法一或方法二制备得到，所述方法一为：将权利要求6所述的钙钛矿墨水涂覆于基底表面，去除溶剂后得到所述钙钛矿薄膜；

所述方法二为：将权利要求7所述的钙钛矿粉末与极性溶剂混合，得到钙钛矿前驱体溶液；将所述钙钛矿前驱体溶液涂覆于基底表面，去除溶剂后得到所述钙钛矿薄膜；

优选地，所述极性溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、γ-丁内酯或N-甲基吡咯烷酮中的任意一种或至少两种的组合。